La soldadura de tuberías de acero inoxidable 304 requiere prestar atención a la preparación del material, los parámetros de soldadura, el control de la contaminación y la calidad de la soldadura. Esta guía abarca precauciones prácticas para la soldadura TIG —incluyendo la limpieza de la unión, el gas de protección, el aporte térmico, la selección del material de aporte y la inspección— y describe los defectos comunes y cómo evitarlos. Los métodos y parámetros específicos deben ajustarse siempre al procedimiento de soldadura aprobado y a la normativa aplicable. Para obtener información general sobre el producto, consulte nuestra reseña sobre tuberías soldadas de acero inoxidable 304.
Las siguientes precauciones para la soldadura de tuberías de acero inoxidable 304 se aplican a la soldadura TIG (GTAW):
1. Preparación del material. Limpie la zona de la junta y la superficie adyacente antes de soldar. Elimine el óxido, el aceite, la grasa, el polvo, la humedad y cualquier contaminación por hierro, ya que estos elementos pueden provocar porosidad y reducir la calidad de la soldadura. Utilice cepillos y herramientas limpios y reservados exclusivamente para acero inoxidable.
2. Método de soldadura y fuente de energía. La soldadura TIG se utiliza habitualmente en tuberías de pared delgada y para pasadas de raíz, ya que permite un buen control del aspecto de la soldadura y del aporte térmico. El rango de espesor adecuado depende del diseño de la unión, del estado del material y del procedimiento aprobado; por lo general, las secciones de mayor espesor se sueldan mediante múltiples pasadas o utilizando otros métodos.
3. Gas de protección. Utilice argón de alta pureza, como el argón al 99,99 %. Establezca el caudal según el procedimiento de soldadura aprobado y ajústelo en función de la corriente de soldadura, el tamaño de la boquilla, la posición de la unión y las corrientes de aire. Un caudal insuficiente deja el baño de fusión mal protegido; uno excesivo puede provocar turbulencias y arrastrar aire hacia la protección gaseosa.
4. Purga posterior. En el caso de juntas a tope con penetración completa, proteja también la cara posterior con gas inerte para evitar la oxidación de la raíz.
5. Saliente del tungsteno y ángulo de la antorcha. Mantenga la saliente del tungsteno y la distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo reducidas y constantes para asegurar una cobertura de gas eficaz. Por lo general, la saliente es menor cuando la protección es deficiente —como en las uniones en ángulo— y mayor en biseles profundos, siempre dentro de los límites del equipo y del procedimiento. Una buena técnica de soldadura para acero inoxidable 304 consiste en mantener la antorcha en un ángulo de aproximadamente 80–85° respecto a la pieza y sostener la varilla de aporte con un ángulo bajo, alimentándola de manera uniforme para que su extremo caliente permanezca dentro de la protección de gas.
6. Longitud del arco. Mantenga el arco corto y estable. Un arco largo debilita el gas protector y aumenta el riesgo de oxidación y porosidad.
7. Aporte térmico. El acero inoxidable austenítico se dilata más y conduce menos el calor que el acero al carbono; por ello, se deforma con facilidad y retiene el calor cerca de la soldadura. Controle el aporte térmico manteniendo una corriente estable y una velocidad de avance constante, evite recalentamientos innecesarios y cumpla con los requisitos de temperatura entre pasadas establecidos en el procedimiento de soldadura. Un aporte térmico excesivo aumenta la deformación y ensancha la zona afectada por el calor.
8. Material de aporte. Seleccione el metal de aporte en función del metal base, los requisitos de la unión y la norma aplicable. Para el acero 304, se suele considerar el uso de material de aporte austenítico tipo 308; sin embargo, el grado exacto (por ejemplo, 308 o 308L) debe confirmarse en el procedimiento de soldeo.
9. Viento y ventilación. En lugares expuestos al viento, utilice pantallas o barreras contra el viento para proteger la protección gaseosa. En interiores, disponga de sistemas de extracción de humos o de ventilación que eliminen los humos sin generar corrientes de aire que incidan sobre el arco.
10. Inspección de soldaduras. La inspección visual es la primera comprobación, no una verificación completa de la calidad. Examine la superficie de la soldadura en busca de grietas, socavados, porosidad superficial y coloración por oxidación térmica. Los defectos internos, como la porosidad interna o la falta de fusión, pueden no ser visibles en la superficie y requieren ensayos no destructivos cuando la aplicación o la norma así lo exijan. Evalúe la calidad de la soldadura en tuberías de acero inoxidable 304 conforme a los criterios de aceptación de la norma o especificación aplicable. Las zonas de soldadura oxidadas o contaminadas pueden presentar una resistencia a la corrosión local reducida.
La mayoría de los defectos de soldadura en acero inoxidable 304 pueden reducirse mediante una buena preparación, una protección gaseosa estable y un aporte de calor controlado.
Porosidad: A menudo asociada a la presencia de óxido, aceite, humedad o polvo en la unión o en el metal de aporte, a una cobertura de gas insuficiente o a corrientes de aire. Limpie la unión, verifique el suministro de gas y las conexiones, y proteja el arco del viento.
Deformación: El acero inoxidable se dilata más y conduce menos el calor que el acero al carbono, por lo que el calor permanece concentrado cerca de la soldadura. Controle el aporte térmico, asegure un ajuste adecuado de las piezas, utilice puntos de soldadura o dispositivos de sujeción y planifique la secuencia de soldadura.
Agrietamiento: Puede estar relacionado con la restricción de la unión, la forma del cordón de soldadura, la contaminación o la elección del metal de aporte, entre otros factores. Revise el diseño de la unión, el material de aporte y el procedimiento de soldadura.
Oxidación de la soldadura: La decoloración sobre la soldadura o junto a ella es una oxidación superficial —no corrosión propiamente dicha—, pero puede reducir la resistencia local a la corrosión si no se elimina. Puede deberse a una protección gaseosa o purga posterior inadecuadas, a un aporte térmico excesivo o a la contaminación del gas o de las superficies, entre otros factores.
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